Logo DBNL
De Gids. Jaargang 168 (2005)

De Gids. Jaargang 168

(2005)– [tijdschrift] Gids, De–rechtenstatus Auteursrechtelijk beschermd

Vorige Volgende

Joseph O. Hirschfelder
Het wetenschappelijke en technische wonder in Los Alamos

Ik ben geïnteresseerd in de wijze waarop, en de middelen waarmee, de wetenschap kan helpen van deze wereld een beter leefbare plek te maken. We leven in een tijdperk vol wonderbaarlijke ontdekkingen: we kunnen nu vele soorten ziekten genezen, onze voedselproductie verhogen, grote hoeveelheden energie opwekken en het leven aanzienlijk gemakkelijker en plezieriger maken. Diezelfde ontdekkingen leiden er echter ook toe dat onze bevolking explosief groeit, onze natuurlijke hulpbronnen uitgeput raken en onze atmosfeer en ons water vergiftigd raken als gevolg van vervuiling. Zoals paus Paulus vi in 1966 in zijn toespraak tot de pauselijke academie van wetenschappen zei: ‘De wetenschappelijke ontdekkingen zijn inderdaad wonderbaarlijk, maar tenzij deze ontdekkingen worden aangewend ten goede van de mens en ter verbetering van de wereld, zijn ze niets waard.’ Of zoals Isaac Asimov op een bijeenkomst van een Amerikaans chemisch genootschap in zijn tafelrede zei: ‘Iedere idioot kan een grote ontdekking doen, maar alleen iemand die geniaal is kan daarvan de gevolgen bedenken.’ Zo zijn door menselijke apathie, hebzucht en onwetendheid veel wetenschappelijke ontdekkingen in technisch opzicht misbruikt en is de toestand waar wij ons vandaag wereldwijd voor geplaatst zien zonder meer een puinhoop. De toekomst van onze kinderen en hun kinderen ziet er somber uit - tenzij we een reeks nieuwe wetenschappelijke/technische wonderen tot stand weten te brengen waarmee we onze huidige problemen kunnen oplossen.

Ik geloof in wetenschappelijke/technische wonderen sinds ik er tijdens de Tweede Wereldoorlog een tot stand zag komen in Los Alamos. Voor het Manhattan Project waren de allerbeste wetenschappers en ingenieurs aangetrokken. Hun werd de hoogste prioriteit gegeven. Alles wat hen van belang leek voor hun project, werd hun toegekend: kosten speelden geen enkele rol. Iedereen verleende ze hun volledige medewerking, en zijzelf besteedden heel veel tijd aan het samenbundelen van hun vindingrijkheid en technische

vaardigheden. Ze woonden in een afgezonderd dorp hoog in de Jemez Mountains in New Mexico, waar zij gezamenlijk werkten, speelden en leefden zonder enige afleiding van buitenaf. In een periode van tweeënhalf jaar brachten ze het wonder tot stand - een atoombom die op het moment dat de ontzagwekkende energie vrijkwam die lag opgeslagen in de atoomkernen, een temperatuur wist op te wekken in de orde van grootte van 50.000.000°C (15.000 keer zo heet als gesmolten ijzer) en een druk in de orde van grootte van 20.000.000 atmosfeer (groter dan de druk in het centrum van de aarde). Door al deze wetenschappers en ingenieurs te onttrekken aan het conventionele militaire onderzoek naar wapens en raketten, heeft het vermoedelijk zes maanden extra gekost voordat er vrede met Duitsland werd bereikt. Ik weet niet wat het effect zou zijn geweest op de Japanse oorlog. Als een groot aantal topwetenschappers en -ingenieurs en een aanzienlijk deel van de middelen worden ingezet voor één doel, dan kan het niet anders of andere zaken lijden daaronder.

De atoombom en het onderzoek ernaar waren echter een noodzakelijke veiligheidsmaatregel, omdat we alle reden hadden om aan te nemen dat in elk geval Duitsland er al aan werkte, en hard ook. De leus om mensen te werven voor het Manhattan Project luidde: ‘Help win the war to end all wars’ (help de oorlog winnen om een eind te maken aan alle oorlogen), en zo zagen wij dat allemaal ook echt. Wij dachten dat als de Tweede Wereldoorlog eenmaal was afgelopen, oorlogen veel te gruwelijk zouden zijn geworden - er zou nooit meer oorlog komen, zeker niet als er angstaanjagende atoomenergie beschikbaar was gesteld.

In Los Alamos bestond tijdens de Tweede Wereldoorlog geen moreel dilemma omtrent het werken aan de atoombom. Iedereen was het erover eens dat Hitler en de Japanners ervan weerhouden moesten worden de vrije wereld te vernietigen. Het was geen academische vraag - onze vrienden en familieleden werden gedood en wijzelf waren verschrikkelijk bang. Vanaf 1938, toen Otto Hahn en Fritz Strassmann kernfusie ontdekten en iedere fysicus in de wereld doordrongen raakte van de immense hoeveelheid energie die daarbij vrijkwam, was het onvermijdelijk dat er atoombommen zouden worden vervaardigd. Ondanks een gebrek aan concrete informatie wisten we vrijwel zeker dat de Duitsers alles op alles zetten om een atoombom te maken, en dat ze zeer waarschijnlijk een grote voorsprong op ons hadden. Uit verslagen van de inlichtingendienst bleek dat de Duitsers enorme hoeveelheden zwaar water uit de Noorse destillatiefabrieken vorderden. Duitsland had toegang tot

de rijke pekblende-lagen (uraniet) in de Tsjecho-Slowaakse bergen. Duitslands vakbekwaamheid in de technische wetenschappen was ongeëvenaard. Hoewel een aanzienlijk aantal Duitse wetenschappers hun vaderland ontvluchtte om niet onder het nazi-regime te hoeven werken, bleven veel bekwame fysici, scheikundigen, ingenieurs, enzovoort wel in Duitsland. We hadden bijvoorbeeld een immens respect voor het genie van Werner Heisenberg, een van de grondleggers van de moderne kwantummechanica. Het lag voor de hand dat Heisenberg aan de bouw van een atoombom werkte, omdat hij vlak voor de oorlog zijn aandacht had gericht op praktische vraagstukken en de theorie van turbulentie in aëro- en hydrodynamica had ontwikkeld. En dan was er nog Paul Harteck, een zeer briljante radiochemicus die nauw betrokken was geweest bij het werk van Hahn en Strassmann en die beslist handig genoeg was om instrumenten te ontwikkelen waarmee uranium-isotopen konden worden gespleten. We hadden genoeg reden om Döring, een fysicus gespecialiseerd in aërodynamica, zo vaardig te achten dat hij het feitelijke ontwerp voor een atoombom kon leveren, aangezien hij de holle lading had ontwikkeld waarmee de Duitsers de Maginot-linie hadden weten te beslechten. Deze holle lading maakt gebruik van hetzelfde soort concentratie van schokgolven als wij gebruikten in de atoombomimplosies; het idee voor de holle lading was ontleend aan het Monroe-effect dat al voor de Eerste Wereldoorlog was ontdekt door een onbekende fysicus aan de George Washington-universiteit, die met behulp van springladingen de fijne omtrek van bladeren en bloemen op staalplaten etste (een paar van deze platen zijn samengevoegd tot een haardscherm voor de Cosmos Club in Washington). Het was eigenlijk nogal vreemd dat dit Monroe-effect beschreven stond in alle scheikundeboeken uit de periode 1910-1930. Als mensen deze basale scheikundeteksten zouden hebben gelezen, zouden ze best op het idee van holle ladingen hebben kunnen komen en zou de Eerste Wereldoorlog er zeer wel heel anders hebben kunnen uitzien.

En ten slotte koesterden wij een diep respect voor het talent van de overige Duitse militaire wetenschappers en ingenieurs, onder wie Werner von Braun die verantwoordelijk was voor de ontwikkeling van de v2-raket die een atoombom over een afstand van honderden kilometers zou kunnen vervoeren. Vandaar dat de wetenschappers in Los Alamos het gevoel hadden verwikkeld te zijn in een grimmige race om de atoombom te maken. Het lot van de hele beschaafde wereld hing af van het feit of wij eerder dan de Duitsers zouden slagen! We hebben nooit serieus rekening gehouden met de

mogelijkheid dat de Japanners met een atoombom bezig waren, omdat Japan niet over de industriële capaciteit beschikte om gigantische diffusielaboratoria op te zetten voor de concentratie van uranium-235, zoals in Oak Ridge (vijf verdiepingen hoog, 140 meter breed en meer dan 500 meter lang!), of in staat was grote hoeveelheid uiterst zuivere grafiet te maken die nodig was om de plutoniumvoorraad in Hanford op te bouwen.1.

Hoewel de meeste Amerikanen in de jaren veertig de Japanners inschatten als na-apers, kenden en respecteerden Amerikaanse fysici een aanzienlijk aantal Japanse fysici. Ter illustratie van wat Japanse fysici vermochten: binnen een dag na de bomexplosie op Hiroshima hadden zij de keizer gemeld dat het hier inderdaad een atoombom betrof en waren ze begonnen de vrijgekomen radioactiviteit van de zwavel te meten in de isolatie rond de elektriciteitsleidingen en telefoonlijnen in heel Hiroshima. Het resultaat was dat ze de flux van neutronen die in de bom was vrijgemaakt, en zelfs het snelheidscentrum van deze neutronen, in kaart konden brengen. Zodoende waren ze binnen enkele dagen op de hoogte van een groot aantal essentiële details van onze atoombom en van de werking ervan. Gedurende de hele Tweede Wereldoorlog leefden we in de angst dat iemand in enig vijandelijk land een simpele, goedkope methode zou ontdekken om uranium-isotopen te splijten, want theoretisch gezien was dat mogelijk. Stel je dan ook onze verbazing voor toen we er na de Tweede Wereldoorlog achter kwamen dat noch Duitsland, noch Japan alles op alles had gezet om een atoombom te bouwen - de pure magie van grootschalige atoomenergie was voor Hitler te fantastisch om te kunnen bevatten! Veel mensen dachten dat Roosevelt in de Verenigde Staten veel te optimistisch was, omdat hij inging op het idee om enorme hoeveelheden energie onder controle te brengen.

Het is een open vraag of de wereld beter of slechter af is omdat wij de atoombom hebben gebouwd. Hiroshima en Nagasaki dienden als waarschuwing, maar nog altijd hebben de politieke leiders van de wereld de boodschap niet begrepen: het is geen verstandige zet meer om een conflict tussen landen op te lossen met een oorlog; het lot van de wereld is voortaan afhankelijk van het succes van arbitrage en onderhandelingen. Na de ontdekking van Otto Hahn en Fritz Strassmann werd duidelijk dat er vroeg of laat een land zou zijn dat een atoombom zou bouwen. Als er in de Tweede Wereldoorlog geen bom was gebouwd en afgeworpen, zou de wereld er niet op zijn voorbereid het hoofd te bieden aan de immense dreiging van nucleaire oorlogsvoering. Het eerste land dat een atoom-

bom wist te bouwen, zou met nucleaire afpersing de hele wereld hebben kunnen veroveren. Nu weten we ten minste dat er geen adequate verdediging bestaat tegen nucleaire oorlogsvoering. We gaan snel een tijd tegemoet waarin elk land ieder ander land van de kaart kan vegen, en bovendien zijn er nog andere wapens, waaronder biologische, waartegen geen adequaat verweer mogelijk is. Vandaar dat het geen verstandige zet meer is met een oorlog een conflict tussen landen op te lossen.

Op een koude, regenachtige zondagavond in de winter van 1945 liet Oppenheimer de meeste wetenschappers van Los Alamos samenkomen in een houten kerkje en, onderbroken door onweergedreun, legde hij daar uit hoe wij allen voortaan in angst zouden leven, maar hoe juist die angst de vrede zou kunnen garanderen, totdat uiteindelijk alle landen zouden hebben geleerd hun onderlinge conflicten op een verstandige wijze op te lossen. Oppenheimer gaf ons een aantal voorbeelden van oorlogen in Europa die zich eindeloos hadden voortgesleept, maar waarin door wederzijdse angst nauwelijks bloed was vergoten.

Om een atoombom te kunnen bouwen, moet je eerst zuivere splijtstof maken. Dat was een gigantische onderneming die een grote wetenschappelijke en technische inzet vergde. Het Manhattan Project zette daarom onderzoekslaboratoria op aan de universiteiten van Californië, Chicago, Columbia en Iowa, naast de laboratoria en productiefaciliteiten in Oak Ridge en Hanford. Het Manhattan Project werd geleid door generaal Groves en de genie. De politieke beslissingen hogerop werden echter in hoge mate bepaald door Vannevar Bush, James Conant en Richard Tolman. Vandaar dat generaal Groves voornamelijk beleid uitvoerde dat door anderen was uitgestippeld. Hij was een bijzonder hardwerkende en efficiënte man, maar had er een handje van de verkeerde dingen te zeggen en mensen op de kast te jagen. Hij begreep niets van wetenschappers, en zij hadden een intense hekel aan hem. Zo kwam het dat, toen hij zijn dochter aanraadde natuurkunde te gaan studeren, zij tegen hem zei: ‘Maar pa, je weet toch hoe de natuurkundigen over je denken!’ Volgens mij heeft vooral het extreme egoïsme van generaal Groves aan dit beeld bijgedragen. Hij streek altijd de eer op. Ik herinner me dat hij eens een groep wac's en sed's, onze militaire collega's in Los Alamos, toesprak en voor op het podium ging staan en zei: ‘Ik ben hier vandaag om jullie voor te stellen aan de baas van de baas van jullie baas,’ en dat was hijzelf dan.

De oorspronkelijke groep wetenschappers van Los Alamos bestond uit fysici van de universiteit van Californië, met Robert Op-

penheimer aan het hoofd. Zij hadden het idee een atoombom te maken in de vorm van twee halve bollen van verrijkt uranium: met behulp van een minikanon zou een van deze twee halve bollen als projectiel fungeren en in de andere halve bol worden geschoten, die dan als schietschijf diende. Zolang de twee halve bollen van elkaar gescheiden waren, was de bom inactief; kwamen ze samen, dan zou de bol van verrijkt uranium de kritische massa overschrijden en de bom exploderen. Dit leek hun allemaal buitengewoon eenvoudig en het zou gedaan kunnen worden door een staf van zo'n vijftig wetenschappers en mogelijk iets van vijftig extra medewerkers.

Oppenheimer stelde voor het project op te zetten in de buurt van zijn zomerhuis in een afgelegen dal niet ver van Las Vegas in New Mexico. Er zou daar echter heel wat gebouwd moeten worden, en dat zou het onderzoek vertragen. Dr. Conant stelde daarop voor de Los Alamos Ranch School over te nemen, een zeer elitaire pre-universitaire opleiding voor jongens waar hij zijn zoon eventueel heen had willen sturen (schoolgeld: 3500 dollar). Dit gebouw was al ingericht voor vijftig jongens en dertig leraren. Daarnaast waren er nog twee in bedrijf zijnde boerderijtjes in de buurt. Een combinatie daarvan leek ideaal voor het project. Los Alamos ligt hoog op een plateau, met in het oosten de rivier de Rio Grande en in het westen de Jemez Mountains. Het probleem was dat geen van de fysici uit Californië enige ervaring had met logistiek. Dr. Vannevar Bush stelde commandant (later admiraal) W.S. (Deak) Parsons aan om de logistieke kant van de zaak op zich te nemen. Parsons liet onmiddellijk weten dat hij een laboratorium en faciliteiten voor tweehonderd logistieke experts nodig zou hebben. Daarmee had de grootschalige uitbreiding van personeel en faciliteiten in Los Alamos een aanvang genomen. De volgende stap kwam toen de fysici bedachten dat ze voor een reeks nucleaire reacties de werkzame doorsnede zouden moeten meten. Daarop werd Bob Wilson uitgenodigd om zijn groep van experimentele fysici bijeen te brengen, samen met hun Van de Graaff-generator uit Princeton. De volgende ingrijpende verandering in Los Alamos vond plaats toen Seth Neddermeyer, een fysicus van de universiteit van Washington, er John von Neumann, Hans Bethe en Robert Oppenheimer van overtuigde dat een plutonium-atoombom het makkelijkst te bouwen was door met krachtige explosieven een metalen schil te laten imploderen. Dat vergde onderzoek van George Kistiakowsky en de groep specialisten van brisante stoffen die met hem hadden samengewerkt aan conventionele bommen in het Bruceton Laboratorium van de National Defense Research Committee. Zo groeide de omvang en reikwijdte

van het Los Alamos-project explosief. Hans Bethe stond aan het hoofd van het theoretisch onderzoek; Cyril Smith introduceerde een groot aantal metallurgen en scheikundigen, sir James Chadwick bracht een groep eminente Britse wetenschappers met zich mee, enzovoort.

De opzet was om bij elk nieuw probleem dat zich voordeed specialisten aan te werven die het betreffende vraagstuk moesten oplossen. Zo werd ikzelf binnengehaald om de voorschriften uit te werken waaraan het kanon en de springstof in de verrijkte-uraniumbom zouden moeten voldoen. Dit kostte mij niet veel moeite, aangezien Charles Curtiss, Dick Kershner en ik juist een zeer algemeen systeem voor de interne ballistiek van kanonnen en raketten hadden uitgewerkt dat in overeenstemming was met de wetten van de fysica - alle voorgaande systemen waren in meerdere of mindere mate empirisch. Nieuw aan onze interne ballistiek was dat wij er de warmteoverdracht van de kruitdamp naar de ziel van het kanon in opnamen; we gebruikten Von Karmans formule voor warmteoverdracht in buizen, zoals te vinden in McAdams' bekende leerboek over chemische techniek. Bij een groot marinekanon was de hitteoverdracht niet van belang, maar bij een krachtig soldatengeweer wordt bijna vijftienmaal zoveel kruitdampenergie verbruikt voor het opwarmen van de ziel als voor het voortstuwen van de kogel. Dr. Richard Tolman was wetenschappelijk adviseur van generaal Groves en vertrouwd met mijn werk. Hij besprak met mij de algemene benodigdheden voor het kanon in Los Alamos, zonder erbij te vertellen waarvoor het gebruikt zou worden. Ik zag in dit wapen overeenkomsten met een uiterst geheim apparaat dat de Britten aan het ontwikkelen waren om door het 4,5 meter dikke beton heen te komen waarmee Duitse duikbootdokken waren beschermd - ik legde daarom geen verband tussen Tolman en het atoomenergieproject. Ik maakte voorlopige berekeningen en schetsen, waarna dr. Tolman mij voorstelde aan generaal Groves. De dag daarop vloog ik naar Los Alamos. In drie weken tijd stelde ik de definitieve specificaties op voor de interne ballistiek van het kanon en de kruitlading. Om veiligheidsredenen zou het onverstandig zijn geweest me terug te sturen naar mijn vorige baan in Washington. Daarom kreeg ik compleet ander soort werk toegewezen: ik werd groepsleider van Hans Bethes theorieafdeling en mijn groep kreeg het vraagstuk voorgelegd alle effecten van een atoombom vast te stellen nadat de kernsplitsingen hadden plaatsgevonden. Voor alle duidelijkheid: in de hiërarchie in Los Alamos was een afdelingsleider zoals Bethe een hoge piet, terwijl groepsleiders zoals ikzelf kleine jongens waren. Ik

was kort voor de oorlog niet meer dan een wetenschappelijk medewerker en vrij jong.2. Omdat Oppenheimer het lab democratisch wilde houden, namen groepsleiders deel aan de talloze vergaderingen van de coördinatieraad, waar de technische beslissingen werden genomen. En al had elke groep een eigen primaire verantwoordelijkheid, toch stond het ons vrij iedereen in het lab om hulp te vragen. Veel van de problemen rond het effect van het wapen waren mij volkomen vreemd en ik was dan ook erg dankbaar voor de onbaatzuchtige hulp die we van velen mochten ontvangen. Zou het niet prachtig zijn als we allemaal zo konden werken voor vredelievende in plaats van militaire doeleinden?

De situatie waarin ik mij aan het eind van mijn eerste drie weken bevond, vormde een karakteristiek personeelsprobleem in Los Alamos: als de deskundige zijn vraagstuk had opgelost, wat moest er dan met hem gebeuren? Over het algemeen werd de deskundige overgeplaatst naar een ander probleemgebied, waar hij al dan niet iets van afwist. Dan bleef het evenwel de vraag of hij onder of boven een jonger en minder gerenommeerd iemand moest worden geplaatst die wel snapte waar hij mee bezig was. In beide gevallen was de kans groot dat er personeelsproblemen zouden ontstaan. Tegen de tijd dat de atoombom werd getest in Alamogordo, zat Los Alamos tjokvol deskundigen en waren de spanningen zo hoog opgelopen dat als de atoombom niet zou hebben gewerkt, er veel zwaardere explosies zouden hebben plaatsgevonden tussen de wetenschappers.

Los Alamos was een wonderlijk mengsel van militair en civiel personeel. De meeste oudere wetenschappers waren burger. Generaal Groves had het liefst dat de wetenschappers burger waren omdat dat veel bureaucratische rompslomp scheelde, terwijl wetenschappelijke ideeën zich vanzelfsprekend niets aantrokken van leeftijd of rang. Civiele medewerkers kregen evenwel een hoger salaris en hadden recht op mooie appartementen of slaapgelegenheden, terwijl gi's werden ondergebracht in goedkope barakken. In het voorjaar van 1943, kort voordat ik naar Los Alamos kwam, kreeg ik een aanstelling in het leger aangeboden om vanaf de frontlinie te rapporteren hoe goed onze conventionele kanonnen en raketten werkten. Generaal Groves dwong me deze aanstelling af te wijzen en instrueerde me geen enkele uitleg voor mijn afwijzing te geven. Je had de schrobbering moeten horen die ik van de officier in het Pentagon kreeg toen ik hem vertelde dat ik had besloten niet in het leger te gaan.

In Los Alamos waren maar heel weinig chemici, fysici en ingeni-

eurs in staat om langere tijd voort te borduren op hun specialisme. We zochten allemaal naar de oplossing van lastige vraagstukken en ons onderzoek beperkte zich niet tot gebieden waar we al ervaring mee hadden of onderwijs over hadden gevolgd. Laat me ter instructie het grote aantal schijnbaar op zich staande problemen noemen die John Magee en ik moesten bestuderen om te voorspellen wat voor radioactieve fall-out er van een atoomexplosie te verwachten was:

1.Ten eerste moesten we de vorming van de vuurbal onderzoeken. Hier kwam aërodynamica bij kijken, inclusief het energietransport via straling, en we bestudeerden daarom Chandrasekhars astrofysische verhandeling over de dynamica van sterrennevels, maar ook chemische-techniekboeken zoals McAdams' Heat Transport.
2.Het tweede probleem was hoe de vuurbal zou opstijgen en wat voor stormen dit op de grond en rond de vuurbal zou opwekken. We kregen hierbij hulp van sir Geoffrey I. Taylor, de grootste autoriteit ter wereld op het gebied van de aërodynamica van turbulentie en convectiestromen. Hij krabbelde de voornaamste vergelijkingen achter op wat briefomslagen, waarna John Magee en ik de noodzakelijke berekeningen uitvoerden.
3.Vervolgens moesten we zien te bedenken wat er met het radioactieve materiaal binnen de vuurbal zou gebeuren. Wat viel er voor maatverdeling van de deeltjes te verwachten? Er waren twee mogelijkheden, afhankelijk van de vraag of de vuurbal zich zo hoog boven het terrein bevond dat er geen puin van de grond door het materiaal van de bom heen werd gemengd. Als de vuurbal hoog genoeg boven de grond was, sloegen deeltjes van het radioactieve bommateriaal neer op de grenslaag tussen de vuurbal en de koude luchtstromen daar omheen. Hiervoor bestudeerden we Volmers boek Homogeneous Nucleation. De industriële fabricatie van de koolstof (carbon black) die gebruikt wordt in autobanden was evenwel relevanter - een goudmijn aan nuttige informatie. Magee had aan het begin van de Tweede Wereldoorlog in het lab van de Goodrich Rubber Company gewerkt en wist daarom hoe hij aan de benodigde documenten kon komen. Op grond van Volmers theorie en de carbon black kwamen we tot de conclusie dat een homogene nucleatie maar heel weinig radioactieve deeltjes zou produceren. Om zekerheid te krijgen voerden John en ik experimenten uit waarbij we metalen lieten verdampen, waarna we de damp afkoelden door deze te mengen met koude lucht. En

ja hoor, we kregen een blauwe rook van metaaldeeltjes van minder dan een micron doorsnee, precies zoals onze theorie had voorspeld.
4.Als de bom 750 meter boven de grond tot ontploffing werd gebracht, zouden de luchtstromen over de grond razen en stof, stenen en allerlei puin oppikken, waarvan een deel door de vuurbal heen zou gaan en bedekt zou raken met radioactief materiaal. Om te ontdekken hoe wind puin van de grond oppikt, bestudeerden we rapporten over bodembehoud van het ministerie van Landbouw en Bagnards studie The Physics of the Blown Sand (een onderzoek in de Sahara). Verbazingwekkend genoeg is de maatverdeling van deze deeltjes nauwelijks afhankelijk van het type terrein waarvan de troep wordt opgepikt.
5.Nadat we de aanvankelijke maatverdeling van de radioactieve deeltjes hadden vastgesteld, moesten we nog onderzoeken hoe de deeltjes zich in de loop van de tijd zouden verspreiden en omlaag zouden komen. Dit voerde ons naar een boek met de titel Micromeritics, een studie over luchtvervuiling via industriële rook en over partikels afkomstig uit fabrieksschoorstenen. Natuurlijk bestudeerden we ook het uitspreiden van de strepen achter vliegtuigen enzovoort. De grootste moeilijkheid zit 'm in het inschatten van het effect van windstoten en turbulentie in de bovenste luchtlagen. Om te ontdekken wat er met de deeltjes gebeurt als ze dicht bij de grond komen, bestudeerden we verslagen over chemische oorlogvoering met betrekking tot de vraag hoe gifgas zich verspreidt over heuvels en dalen. De meeste radioactieve fall-out treedt op in de dalen, terwijl de heuveltoppen relatief schoon blijven. Dit was bij de atoomproef in Alamogordo van belang omdat de meeste mensen in het gebied op een heuveltop wonen, zodat zij geen gevaar liepen. Hun vee evenwel was het grootste deel van de tijd aan het grazen in de dalen en heel wat koeien kregen dan ook last van huidtumoren. Omdat koeien niet baden en de radioactieve stof niet kunnen afwassen, zijn mensen hier extra in het voordeel.
6.Er waren vele andere problemen. We consulteerden bijvoorbeeld de beste legermeteorologen omtrent de luchtcirculatie hoog in de atmosfeer over afstanden van wel duizenden kilometers. Onze grootste zorg was het omlaag spoelen van radioactieve deeltjes via regen, want dat was iets onvoorspelbaars. Na de atoomproef in Alamogordo regende het in Illinois, waardoor er een kleine hoeveelheid fall-out neerkwam, die evenwel radioactief genoeg was om de korenstengels ongeschikt te maken voor gebruik in

Eastman Kodak-fotorolletjes. Ik vraag me af hoe ze bij Eastman Kodak fotorolletjes produceren nu letterlijk het hele aardoppervlak, althans het noordelijk halfrond, in meer of mindere mate radioactief vervuild is.

 

Dit soort interdisciplinair onderzoek zou moeilijk te doen zijn op een universiteit, waar we verdeeld zijn over afdelingen waarbinnen de meeste mensen aan nauw verwante probleemstellingen werken. In industriële en overheidslaboratoria worden interdisciplinaire vraagstukken opgelost door taakgroepen, samengesteld uit mensen met verschillende vaardigheden en een verschillende achtergrond. Ik maak me eerlijk gezegd grote zorgen of de opleiding die we onze studenten bieden niet zo sterk gespecialiseerd is, dat ze niet meer bereid zijn problemen aan te pakken die niet in directe relatie staan tot hun proefschrift. Het is belangrijk dat onze studenten zoveel breedte ontwikkelen dat ze hun ideeën kunnen uitleggen aan mensen met een andere achtergrond. Dat is van doorslaggevend belang, willen ze bruikbare deelnemers aan een interdisciplinaire taakgroep worden.

Ondanks al ons werk geloofden maar weinigen ons toen we voorspelden dat er stralingsfall-out zou optreden na een atoomexplosie. Anderzijds durfden ze deze mogelijkheid ook niet te negeren. Daarom kreeg dr. Stafford Warren (een radioloog die later decaan van de medische faculteit van ucla zou worden) bij de atoomproef in Alamogordo (ook bekend als ‘Trinity’) de leiding over de fall-outcampagne, waarbij John Magee en ik zijn belangrijkste assistenten waren. We hadden evenwel zo'n lage prioriteit dat het beste vervoermiddel dat we konden bemachtigen een oude auto was, die we leenden van Jim Tuck. Op de avond voor de test vertrokken John en ik kort na zonsondergang uit Los Alamos en reden we naar het La Fonda Hotel in Santa Fe waar we contact opnamen met een aantal detectives van het Manhattan Project, die ons extravagante geigertellers met drie metertjes gaven voor gebruik de dag erna. (Geigertellers werden als uiterst geheim beschouwd, omdat hun aanwezigheid Los Alamos in verband zou brengen met kernstraling. Daarom werd het transport en de aflevering ervan nauwlettend in de gaten gehouden.) Aangezien het pikdonker was, hadden we niet de gelegenheid ze uit te proberen. Vervolgens reden we naar het Hilton Hotel in Albuquerque waar Robert Oppenheimer een ontmoeting had met een grote groep generaals, Nobelprijswinnaars en andere vips. Robert was erg zenuwachtig. Hij vertelde John en mij over een aantal uitkomsten van experimenten die Ed Creutz eerder die dag

had uitgevoerd, waaruit bleek dat de atoombom een sof zou worden. Omdat president Truman het resultaat van Trinity moest weten om dat de dag erna te kunnen gebruiken in zijn onderhandelingen met Stalin en Churchill, kon de proef niet meer worden uitgesteld. Na een hamburger en een kop koffie reden wij door de regen de resterende 250 kilometer naar de Journey of Death Valley, waar de atoombom tot ontploffing zou worden gebracht. We kwamen om twee uur 's nachts aan en vervoegden ons bij het konvooi soldaten waarover wij de volgende morgen de leiding zouden hebben. Onze locatie lag 16 kilometer van ground zero. Staff Warren bevond zich bij het opperbevel op 10 kilometer van ground zero. Zijn taak was om met een aantal veiligheidsagenten de woongebieden met de wind mee in de gaten te houden. Helaas schatte hij de windrichting verkeerd in en werden de stralingsmeters tegen de wind in opgesteld. Dit kwam aan het licht toen ik met hem praatte door mijn gammele walkietalkie. Tegen de tijd dat dit duidelijk was geworden, was het al te laat om de meters nog naar locaties te brengen waar ze van enig nut zouden zijn geweest. Ik ben toen een dutje gaan doen in de auto terwijl de koude regen neer bleef plenzen. Jack Hubbard, de meteoroloog, had goed weer voorspeld. Toen het begon te regenen, sloot hij zichzelf op in zijn kamer om te bidden. Zijn gebeden moeten vurig zijn geweest, want een paar minuten voor de lancering stopte de regen.

Toen ik wakker werd was het tijd ons voor te bereiden op de explosie. Op onze locatie waren we met driehonderd man: soldaten, wetenschappers, hoogwaardigheidsbekleders enzovoort. We hadden het allemaal koud, waren moe en heel, heel erg zenuwachtig. De meesten van ons waren aan het ijsberen. Ik raakte gefascineerd door de voorbereidingen die Fermi trof om de kracht van de atoombom te meten aan de hand van de afstand die een strook papier zou afleggen na te zijn losgelaten op een hoogte van 1,20 meter. Fermi had de berekeningen gemaakt met behulp van onze grafiek waarin de windsnelheid van de drukgolf was afgezet tegen de afstand (wat overeenkwam met eenderde van de kracht). We hadden allemaal speciale, uiterst donkere zonnebrillen gekregen om naar de explosie te kijken. John en ik hadden evenwel besloten ons hoofd weg te draaien van de explosie en te pogen er althans de eerste een of twee seconden niet naar te kijken. De explosie vond kort voor zonsopgang plaats, toen de hemel nog donker was. Opeens werd het licht, en het was enorm helder, het werd in één klap warm; de vuurbal verkleurde langzaam maar zeker van wit naar geel naar rood terwijl hij groter en groter werd en de hemel in rees; na ongeveer vijf se-

conden werd het weer donker, maar de hemel en de lucht hadden een paarse gloed, alsof we waren omgeven door het noorderlicht. Minutenlang konden we de wolken met de radioactiviteit volgen die bleven gloeien met fijne strepen van dat etherische paars. Er waren geen agnostici onder de toeschouwers bij deze overweldigende demonstratie. Het was iedereen op zijn eigen manier duidelijk dat God had gesproken. We waren vervuld van een diep ontzag terwijl de schokgolf stukken afval van de woestijnbodem oppikte en al snel langs ons heen joeg. We voelden allemaal opluchting dat de bom was geëxplodeerd, maar we zouden veel gelukkiger zijn geweest als we hadden kunnen aantonen dat het onmogelijk was ooit een atoombom te maken. Als atoombommen haalbaar waren, dan waren we blij dat wij en niet onze vijand succes hadden gehad.

Fermi's strook papier liet zien dat de kracht van de atoombom, geheel in overeenstemming met de verwachtingen van de theorieafdeling, overeenkwam met 20.000 ton tnt.3. Een paar uur lang was dit de beste meting van de kracht van de explosie. Opmerkelijk genoeg won professor Rabi, die Los Alamos geregeld had bezocht, de weddenschap over de kracht van de bom - hij gokte op de berekeningen van de theorieafdeling! Niet één van ons had dat aangedurfd, omdat we op de hoogte waren van alle schattingen in die berekeningen en van de enorme precisie die nodig was bij de vervaardiging van de bom.

Zodra de schokgolf ons gepasseerd was, startten John Magee en ik de motor van onze oude auto en leidden we het konvooi militairen de woestijn in. Het was onze opdracht de radioactieve wolken te volgen, de fall-out uit deze wolken te meten, en mocht de radioactiviteit hoog genoeg zijn, dan waren we erop voorbereid de inwoners van de woestijn te evacueren. Op zo'n 40 kilometer afstand van ground zero stuitten we op een muilezel die klaarblijkelijk rechtstreeks naar de explosie had gekeken - zijn kaken hingen wagenwijd open, zijn tong bungelde naar buiten en hij was volkomen verlamd. Toen we later die middag langs diezelfde plek kwamen, was de ezel verdwenen, dus blijkbaar was hij er weer bovenop gekomen. Toen kwamen we bij een winkeltje aan het kruispunt van twee zandweggetjes. John en ik belden aan en een oude man kwam naar buiten. Hij keek ons vragend aan (John en ik droegen witte overalls, met gasmaskers om onze nek). Toen moest hij lachen en hij zei: ‘Jullie jongens moeten me vanmorgen wel een streek hebben geleverd. De zon kwam op in het westen en ging meteen weer onder ook.’ Er was daar wat fall-out, maar het niveau van de radioactiviteit was niet gevaarlijk. De soldaten kochten bijna alles in de winkel en lieten de

schappen leeg achter. (Je zou hebben gedacht dat de soldaten alles wat hun hartje begeerde in de belastingvrije legerwinkel konden kopen, en dat ze een kruideniertje daarom niet zo interessant zouden vinden.) Hierna kwamen we bij een militaire post met een zoeklicht van de luchtafweer. De soldaten daar hadden een paar gigantische t-bonesteaks gekocht voor na de atoombomexplosie. Toen wij arriveerden waren ze het vlees juist aan het grillen en het rook heerlijk. Op datzelfde moment echter arriveerde ook de fallout - kleine, vlokkige stofdeeltjes die op de grond neerdwarrelden. Het stralingsniveau was behoorlijk hoog. We stuurden daarom het team dat het zoeklicht bemande terug naar hun basiskamp en zeiden dat ze hun steaks moesten begraven. Vervolgens reden we een dal in waar het stralingsniveau 20 röntgen per uur was, wat zeer gevaarlijk is voor eenieder die er langere tijd verblijft (langer dan een uur of twee). Ten slotte reden we terug. Onderweg moesten we een radioactieve klapband vervangen. Toen we ons basiskamp bereikten was de hele auto zo radioactief dat de geigertellers op de bestuurdersstoel 4 röntgen per uur aangaven. (Later wasten de soldaten de auto en maakten ze hem op iedere denkbare wijze schoon. Desondanks was de auto vier dagen na de explosie, toen hij Los Alamos binnenreed, nog steeds zo radioactief dat alle geigertellers in nabijgelegen laboratoria er maximaal van uitsloegen.) John en ik schrobden onszelf met grote hoeveelheden zeep schoon, spoelden ons vele malen af en trokken schone kleren aan. Generaal Groves bedankte ons voor alles wat we gedaan hadden en stelde aan een generaalmajoor voor met ons mee te rijden naar Albuquerque, waar we de nacht zouden doorbrengen voor onze terugkeer naar Los Alamos. Bij ons vertrek zaten we naast de generaal-majoor, maar het was duidelijk dat hij bang was dat hij door ons stralingsziekte zou oplopen. Eerst vroeg hij ons voorin te gaan zitten naast de gi-chauffeur. Vervolgens hield hij een jeep aan en gaf de soldaat daarin de opdracht ons de resterende 200 kilometer naar een hotel in Albuquerque te rijden. (Ik heb deze generaal-majoor sedertdien nog meermalen ontmoet en hij groet me altijd hartelijk en haalt dan herinneringen op aan de opwindende tijden die we samen bij Trinity hebben beleefd!) Donders, wat waren wij blij in ons bed te kunnen stappen toen we ter bestemder plekke kwamen.

1980

 

uit het engels vertaald door maaike post en arjen mulder


Vorige Volgende

Over dit hoofdstuk/artikel

auteurs


vertalers